JP2006298718A - Expanded graphite sheet and method for manufacturing the same - Google Patents

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勝朗 塚本
Toshiharu Sakura
俊治 佐倉
Hiroaki Tsukamoto
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an expanded graphite sheet having excellent thermal conductivity not only in a plane direction but in a thickness direction and suitable for use as a heat dissipation sheet for efficiently diffusing and dissipating heat generated in electronic/electrical appliances such as a laptop computer and a plasma television, and to provide a method for manufacturing the expanded graphite sheet. <P>SOLUTION: Surface metal-plated expanded graphite powder, a mixture of expanded graphite powder and surface metal-plated expanded graphite powder, or a mixture of expanded graphite powder, surface metal-plated expanded graphite powder and nanocarbon is molded in a sheet shape by rolling or press molding to obtain the objective expanded graphite sheet. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は膨張黒鉛シート及びその製造方法に関し、より詳しくは、各種電子機器の内部に組み込まれている放熱部品から発生する熱を効率良く拡散して放散するための放熱シート等として好適に利用できる膨張黒鉛シート及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an expanded graphite sheet and a method for producing the same, and more specifically, can be suitably used as a heat radiating sheet for efficiently diffusing and radiating heat generated from heat radiating components incorporated in various electronic devices. The present invention relates to an expanded graphite sheet and a method for producing the same.

近年、我々の日常生活で用いられるノートパソコンや携帯電話に代表される電子機器は、高性能化・小型化が著しいスピードですすんでいる。
このような電子機器の高性能化・小型化に伴って、その内部に組み込まれた半導体部品は大容量化・高集積化がすすんでおり、これによって電子機器内部における発熱量が非常に増加している。
In recent years, electronic devices typified by notebook computers and mobile phones used in our daily lives are accelerating at high speed and miniaturization.
As such electronic devices become more sophisticated and smaller, the semiconductor components built into them have become larger in capacity and more integrated, which greatly increases the amount of heat generated inside the electronic device. ing.

従来、ノートパソコン等の電子機器においては、半導体部品からの発熱を銅やアルミニウム等の熱伝導性のよい金属からなる放熱板を介してフィンやヒートシンクへと伝えて外部に放熱していたが、近年では金属板に代わってグラファイトシートが用いられるようになってきている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in electronic devices such as notebook computers, heat generated from semiconductor components was transferred to fins and heat sinks through heat sinks made of metal with good thermal conductivity, such as copper and aluminum, and radiated to the outside. In recent years, graphite sheets have been used in place of metal plates (see, for example, Patent Document 1).

これは、グラファイトシートは、面内熱伝導率が銅やアルミニウムに比べて高く(銅の2倍、アルミニウムの3倍)、しかも軽量で安価であるという優れた特性を有するためであり、このような特性を活かして、複数層の回路基板からなる積層基板において基板と基板の間に介在される放熱シートや、プラズマテレビにおけるプラズマディスプレイパネルの放熱シート等としても用いられている。   This is because the graphite sheet has excellent characteristics such that the in-plane thermal conductivity is higher than copper and aluminum (twice that of copper and three times that of aluminum), and is lightweight and inexpensive. Taking advantage of these characteristics, it is also used as a heat radiating sheet interposed between substrates in a multi-layer circuit board, a heat radiating sheet of a plasma display panel in a plasma television, and the like.

しかしながら、グラファイトシートは、カーボンが層構造をなしているという構造上の特徴から、面内方向への熱伝導性には優れているが、面方向と直交する方向(厚さ方向)の熱伝導率が低いという欠点を有しており、そのために充分な放熱効果が得られない場合があった。   However, the graphite sheet is superior in thermal conductivity in the in-plane direction due to the structural feature that carbon has a layered structure, but it conducts heat in a direction perpendicular to the plane direction (thickness direction). There is a disadvantage that the rate is low, and for this reason, a sufficient heat dissipation effect may not be obtained.

特開2003−168882号公報JP 2003-168882 A

本発明は上記した従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、面方向だけでなく厚み方向にも優れた熱伝導性を有し、ノートパソコンやプラズマテレビ等の電子・電気機器において発生する熱を効率良く拡散して放散するための放熱シート等として好適に利用可能な膨張黒鉛シート及びその製造方法を提供せんとするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and has excellent thermal conductivity not only in the plane direction but also in the thickness direction, and is an electronic / electrical device such as a notebook computer or plasma television. An expanded graphite sheet that can be suitably used as a heat-dissipating sheet for efficiently diffusing and dissipating heat generated in the process and a method for producing the same.

請求項1に係る発明は、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体が、圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形されてなることを特徴とする膨張黒鉛シートに関する。
請求項2に係る発明は、膨張黒鉛粉体と、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体との混合物が、圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形されてなることを特徴とする膨張黒鉛シートに関する。
請求項3に係る発明は、膨張黒鉛粉体と、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体と、ナノカーボンの混合物が、圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形されてなることを特徴とする膨張黒鉛シートに関する。
The invention according to claim 1 relates to an expanded graphite sheet, wherein expanded graphite powder having a surface plated with metal is formed into a sheet shape by rolling or press molding.
The invention according to claim 2 is an expansion characterized in that a mixture of expanded graphite powder and expanded graphite powder having a surface plated with metal is formed into a sheet by rolling or press forming. It relates to a graphite sheet.
The invention according to claim 3 is characterized in that a mixture of expanded graphite powder, expanded graphite powder having a surface plated with metal, and nanocarbon is formed into a sheet by rolling or press forming. It relates to an expanded graphite sheet.

請求項4に係る発明は、前記金属めっきが、アルミニウム、錫、銅、ニッケル、コバルトのいずれかの金属めっきであることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の膨張黒鉛シートに関する。
請求項5に係る発明は、前記金属めっきの厚みが、2〜20μmであることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の膨張黒鉛シートに関する。
The invention according to claim 4 relates to the expanded graphite sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal plating is any one of aluminum, tin, copper, nickel, and cobalt.
The invention according to claim 5 relates to the expanded graphite sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal plating has a thickness of 2 to 20 μm.

請求項6に係る発明は、膨張黒鉛粉体からなる層と、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体からなる層が、圧延処理又はプレス成形により積層一体化されてシート状に成形されてなることを特徴とする膨張黒鉛シートに関する。
請求項7に係る発明は、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体からなる層が、膨張黒鉛粉体からなる層の表裏両面に積層されてなることを特徴とする請求項6記載の膨張黒鉛シートに関する。
請求項8に係る発明は、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体からなる層におけるめっき金属の種類が、膨張黒鉛粉体からなる層の表面と裏面とで異なっていることを特徴とする請求項7記載の膨張黒鉛シートに関する。
The invention according to claim 6 is that a layer made of expanded graphite powder and a layer made of expanded graphite powder having a surface plated with metal are laminated and integrated into a sheet by rolling or press forming. The present invention relates to an expanded graphite sheet.
The invention according to claim 7 is characterized in that a layer made of expanded graphite powder having a surface plated with metal is laminated on both front and back surfaces of the layer made of expanded graphite powder. The present invention relates to an expanded graphite sheet.
The invention according to claim 8 is characterized in that the type of plating metal in the layer made of expanded graphite powder having a metal plating on the surface is different between the front surface and the back surface of the layer made of expanded graphite powder. The expanded graphite sheet according to claim 7.

請求項9に係る発明は、前記膨張黒鉛粉体が、粒径の異なる複数種類の粉体の混合物からなることを特徴とする請求項1乃至8いずれかに記載の膨張黒鉛シート。
請求項10に係る発明は、前記シート状に成形された膨張黒鉛シートの表面及び/又は裏面を被覆するように金属めっき層が形成されていることを特徴とする請求項1乃至9いずれかに記載の膨張黒鉛シートに関する。
請求項11に係る発明は、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体が、還元水を用いた金属めっきにより製造されてなることを特徴とする請求項1乃至10いずれかに記載の膨張黒鉛シートに関する。
The invention according to claim 9 is the expanded graphite sheet according to any one of claims 1 to 8, wherein the expanded graphite powder comprises a mixture of a plurality of types of powders having different particle diameters.
The invention according to claim 10 is characterized in that a metal plating layer is formed so as to cover the surface and / or the back surface of the expanded graphite sheet formed into the sheet shape. It relates to the expanded graphite sheet described.
The invention according to claim 11 is the expansion according to any one of claims 1 to 10, wherein the expanded graphite powder having a surface plated with metal is manufactured by metal plating using reduced water. It relates to a graphite sheet.

請求項12に係る発明は、膨張黒鉛粉体の表面に金属めっきを施した後、該金属めっきが施された膨張黒鉛粉体を圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形することを特徴とする膨張黒鉛シートの製造方法に関する。
請求項13に係る発明は、膨張黒鉛粉体の表面に金属めっきを施した後、該金属めっきが施された膨張黒鉛粉体をめっきが施されていない膨張黒鉛粉体と混合し、該混合物を圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形することを特徴とする膨張黒鉛シートの製造方法に関する。
請求項14に係る発明は、膨張黒鉛粉体の表面に金属めっきを施した後、該金属めっきが施された膨張黒鉛粉体をめっきが施されていない膨張黒鉛粉体及びナノカーボンと混合し、該混合物を圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形することを特徴とする膨張黒鉛シートの製造方法に関する。
The invention according to claim 12 is characterized in that after the surface of the expanded graphite powder is subjected to metal plating, the expanded graphite powder subjected to the metal plating is formed into a sheet by rolling or press forming. The present invention relates to a method for producing an expanded graphite sheet.
In the invention according to claim 13, after the surface of the expanded graphite powder is subjected to metal plating, the expanded graphite powder subjected to the metal plating is mixed with the expanded graphite powder not subjected to plating, and the mixture The present invention relates to a method for producing an expanded graphite sheet, which is formed into a sheet by rolling or press molding.
According to the fourteenth aspect of the present invention, after the surface of the expanded graphite powder is subjected to metal plating, the expanded graphite powder subjected to the metal plating is mixed with the expanded graphite powder not subjected to plating and nanocarbon. The present invention relates to a method for producing an expanded graphite sheet, wherein the mixture is formed into a sheet by rolling or press forming.

請求項15に係る発明は、前記金属めっきが、アルミニウム、錫、銅、ニッケル、コバルトのいずれかの金属めっきであることを特徴とする請求項12乃至14いずれかに記載の膨張黒鉛シートの製造方法に関する。
請求項16に係る発明は、前記金属めっきの厚みが、2〜20μmであることを特徴とする請求項12乃至15いずれかに記載の膨張黒鉛シートの製造方法に関する。
The invention according to claim 15 is the production of the expanded graphite sheet according to any one of claims 12 to 14, wherein the metal plating is any one of aluminum, tin, copper, nickel, and cobalt. Regarding the method.
The invention according to claim 16 relates to the method for producing an expanded graphite sheet according to any one of claims 12 to 15, wherein the metal plating has a thickness of 2 to 20 μm.

請求項17に係る発明は、膨張黒鉛粉体と、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体を、層状に重ねて圧延処理又はプレス成形により一体化してシート状に成形することを特徴とする膨張黒鉛シートの製造方法に関する。
請求項18に係る発明は、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体からなる層を、膨張黒鉛粉体からなる層の表裏両面に積層することを特徴とする請求項17記載の膨張黒鉛シートの製造方法に関する。
請求項19に係る発明は、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体からなる層におけるめっき金属の種類が、膨張黒鉛粉体からなる層の表面と裏面とで異なっていることを特徴とする請求項18記載の膨張黒鉛シートの製造方法に関する。
The invention according to claim 17 is characterized in that the expanded graphite powder and the expanded graphite powder having a metal plating on its surface are layered and integrated by rolling or press molding to form a sheet. The present invention relates to a method for producing an expanded graphite sheet.
The invention according to claim 18 is characterized in that a layer made of expanded graphite powder having a surface plated with metal is laminated on both front and back surfaces of the layer made of expanded graphite powder. The present invention relates to a sheet manufacturing method.
The invention according to claim 19 is characterized in that the type of plating metal in the layer made of expanded graphite powder having a surface plated with metal is different between the front surface and the back surface of the layer made of expanded graphite powder. The method for producing an expanded graphite sheet according to claim 18.

請求項20に係る発明は、前記膨張黒鉛粉体が、粒径の異なる複数種類の粉体の混合物からなることを特徴とする請求項12乃至19いずれかに記載の膨張黒鉛シートの製造方法に関する。
請求項21に係る発明は、前記シート状に成形された膨張黒鉛シートの表面及び/又は裏面を被覆するように金属めっきを施すことを特徴とする請求項12乃至20いずれかに記載の膨張黒鉛シートに関する。
請求項22に係る発明は、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体を、還元水を用いた金属めっきにより製造することを特徴とする請求項12乃至21いずれかに記載の膨張黒鉛シートの製造方法に関する。
The invention according to claim 20 relates to the method for producing an expanded graphite sheet according to any one of claims 12 to 19, wherein the expanded graphite powder is composed of a mixture of a plurality of types of powders having different particle diameters. .
The invention according to claim 21 is characterized in that the expanded graphite sheet according to any one of claims 12 to 20, wherein metal plating is performed so as to cover a surface and / or a back surface of the expanded graphite sheet formed into the sheet shape. Regarding the sheet.
The expanded graphite sheet according to any one of claims 12 to 21, wherein the expanded graphite powder having a surface plated with metal is produced by metal plating using reduced water. It relates to the manufacturing method.

請求項1及び12に係る発明によれば、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体が圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形されているので、膨張黒鉛粉体の表面のめっき金属を介しての熱伝導が生じることで、面方向だけでなく厚み方向にも優れた熱伝導性を発揮し得るシートとなり、ノートパソコンやプラズマテレビ等の電子・電気機器において発生する熱を効率良く放散するための放熱シートとして好適に利用可能となる。   According to the inventions according to claims 1 and 12, since the expanded graphite powder having the surface plated with metal is formed into a sheet by rolling or press forming, the plated metal on the surface of the expanded graphite powder is removed. Heat conduction through the sheet, it becomes a sheet that can exhibit excellent thermal conductivity not only in the plane direction but also in the thickness direction, and efficiently dissipates heat generated in electronic and electrical equipment such as laptop computers and plasma TVs Therefore, it can be suitably used as a heat dissipation sheet.

請求項2及び13に係る発明によれば、膨張黒鉛粉体と、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体との混合物が、圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形されているので、膨張黒鉛粉体の表面のめっき金属を介しての熱伝導が生じ、面方向だけでなく厚み方向にも優れた熱伝導性を発揮し得るシートとなり、電子・電気機器において発生する熱を効率良く放散するための放熱シートとして好適に利用可能となる。更には、混合物における混合比率を調整することによって、シートの熱伝導率、可撓性、強度を調整することができるので、使用用途に最適な特性をもつシートを容易に得ることが可能となる。   According to the inventions according to claims 2 and 13, since the mixture of the expanded graphite powder and the expanded graphite powder having a surface plated with metal is formed into a sheet by rolling treatment or press molding, Thermal conduction occurs through the plated metal on the surface of the expanded graphite powder, and it becomes a sheet that can exhibit excellent thermal conductivity not only in the plane direction but also in the thickness direction, efficiently generating heat generated in electronic and electrical equipment It can be suitably used as a heat dissipation sheet for dissipating. Furthermore, since the thermal conductivity, flexibility, and strength of the sheet can be adjusted by adjusting the mixing ratio in the mixture, it is possible to easily obtain a sheet having optimal characteristics for the intended use. .

請求項3及び14に係る発明によれば、ナノカーボンが配合されていることによって、熱伝導性を高めることが可能となる。
請求項4及び15に係る発明によれば、金属めっきが、アルミニウム、錫、銅、ニッケル、コバルトのいずれかの金属めっきであることにより、厚み方向の熱伝導率に優れた膨張黒鉛シートを得ることができるとともに、製造も容易に且つ低コストで行うことができる。
請求項5及び16に係る発明によれば、金属めっきの厚みが2〜20μmであるため、熱伝導率、強度、可撓性等のバランスが優れた膨張黒鉛シートとなる。
According to the invention which concerns on Claim 3 and 14, it becomes possible to improve thermal conductivity by mix | blending nanocarbon.
According to the inventions according to claims 4 and 15, an expanded graphite sheet having excellent thermal conductivity in the thickness direction is obtained by the metal plating being any one of aluminum, tin, copper, nickel and cobalt. And can be manufactured easily and at low cost.
According to the invention concerning Claim 5 and 16, since the thickness of metal plating is 2-20 micrometers, it becomes an expanded graphite sheet excellent in balance, such as thermal conductivity, intensity | strength, and flexibility.

請求項6〜8及び17〜19に係る発明によれば、異なる性質をもつ複数の層を有するシートとなることによって、幅広い用途に使用可能な複合シート材料となる。
請求項9及び20に係る発明によれば、膨張黒鉛粉体が、粒径の異なる複数種類の粉体の混合物からなることによって、厚み方向の熱伝導性を高めることができるとともに、得られたシートからパッキンやガスケット等のシール部材を形成した場合に良好なシール性が発揮される。
請求項10及び21に係る発明によれば、シート状に成形された膨張黒鉛シートの表面及び/又は裏面を被覆するように金属めっき層が形成されることにより、シートの強度を高めることができるとともに、使用時における膨張黒鉛粉の発生も防ぐことが可能となる。
請求項11及び22に係る発明によれば、還元水によってめっき金属の分散性が高められるため、めっきの作業効率が向上するとともに、表面にむらなく金属めっきが施された膨張黒鉛粉体が得られることで、厚み方向の熱伝導性向上効果が確実且つ良好に発揮されることとなる。
According to the invention which concerns on Claims 6-8 and 17-19, it becomes a composite sheet material which can be used for a wide range of uses by becoming a sheet | seat which has several layers with a different property.
According to the inventions according to claims 9 and 20, the expanded graphite powder is made of a mixture of a plurality of types of powders having different particle diameters, whereby the thermal conductivity in the thickness direction can be increased and obtained. When a sealing member such as a packing or a gasket is formed from the sheet, good sealing performance is exhibited.
According to the invention concerning Claim 10 and 21, the intensity | strength of a sheet | seat can be raised by forming a metal plating layer so that the surface and / or back surface of the expanded graphite sheet shape | molded in the sheet form may be coat | covered. In addition, it is possible to prevent the generation of expanded graphite powder during use.
According to the inventions according to claims 11 and 22, since the dispersibility of the plating metal is enhanced by the reduced water, the work efficiency of the plating is improved, and an expanded graphite powder having the metal plating applied evenly on the surface is obtained. As a result, the effect of improving the thermal conductivity in the thickness direction is surely and satisfactorily exhibited.

以下、本発明に係る膨張黒鉛シート及びその製造方法の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明に係る膨張黒鉛シートの製造工程の第一実施形態を模式的に示した図である。
本発明に係る膨張黒鉛シート(1)は、膨張黒鉛粉体(2)の表面に金属めっきを施すことにより膨張黒鉛粉体(2)の表面を覆うように金属皮膜(3)を形成し、その後、この金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)を圧延処理してシート状に成形することにより製造される。
Hereinafter, preferred embodiments of the expanded graphite sheet and the method for producing the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a first embodiment of a process for producing an expanded graphite sheet according to the present invention.
The expanded graphite sheet (1) according to the present invention forms a metal film (3) so as to cover the surface of the expanded graphite powder (2) by performing metal plating on the surface of the expanded graphite powder (2). Thereafter, the expanded graphite powder (4) to which the metal plating is applied is rolled to form a sheet.

本発明において原料となる膨張黒鉛粉体(2)は、従来公知の膨張黒鉛製造方法により製造することができ、一例として以下の方法を挙げることができる。
先ず、天然黒鉛、熱分解黒鉛、キッシュ黒鉛等からなる原料を精錬する。この精錬は、例えば原料黒鉛を粉砕して浮遊選鉱した後、化学精錬によって行われる。
次いで、精錬後の黒鉛を、硫酸、硝酸等の強酸に浸漬し、過酸化水素や過塩素酸等の酸化剤を添加するか、もしくは電解酸化処理を行うことにより、硫酸や硝酸の分子を黒鉛層内に侵入させて層間化合物を形成する。
そして、酸処理後の黒鉛を水洗して乾燥させた後、この黒鉛を700〜1200℃に急加熱することによって層間化合物を黒鉛の層間で急激にガス化させ、このガス化によって黒鉛を膨張させることにより、膨張黒鉛粉体(2)を得る。
The expanded graphite powder (2) used as a raw material in the present invention can be produced by a conventionally known method for producing expanded graphite, and examples thereof include the following methods.
First, a raw material made of natural graphite, pyrolytic graphite, quiche graphite or the like is refined. This refining is performed, for example, by chemical refining after pulverizing raw material graphite and flotation.
Next, the refined graphite is immersed in a strong acid such as sulfuric acid or nitric acid, and an oxidizing agent such as hydrogen peroxide or perchloric acid is added, or electrolytic oxidation treatment is performed to convert sulfuric acid and nitric acid molecules into graphite. An intercalation compound is formed by penetrating into the layer.
Then, after the acid-treated graphite is washed with water and dried, the graphite is rapidly heated to 700 to 1200 ° C. to rapidly gasify the interlayer compound between the graphite layers, and the gasification expands the graphite. Thus, expanded graphite powder (2) is obtained.

このようにして得られた膨張黒鉛粉体(2)は、例えば発泡倍率が50〜500倍のものであり、その表面には金属めっきが施される。
膨張黒鉛粉体(2)の表面にめっきされる金属の種類としては、アルミニウム、錫、銅、ニッケル、コバルト等を例示することができるが、特にこれらに限定されず、膨張黒鉛粉体(2)の表面へのめっき(電解めっき又は無電解めっき)が可能な金属であればよい。
The expanded graphite powder (2) thus obtained has, for example, a foaming ratio of 50 to 500 times, and the surface thereof is subjected to metal plating.
Examples of the metal to be plated on the surface of the expanded graphite powder (2) include aluminum, tin, copper, nickel, cobalt and the like, but are not particularly limited thereto, and the expanded graphite powder (2 Any metal that can be plated on the surface (electrolytic plating or electroless plating).

金属めっきの厚さは、厚すぎるとシート状に成形した時に可撓性が低くなり、薄すぎると熱伝導率の改善効果が充分に得られないため、適当な範囲に設定する必要があり、例えば0.5〜20μmとされ、好ましくは2〜20μm、より好ましくは2〜10μm、更に好ましくは2〜5μmとされる。   If the thickness of the metal plating is too thick, the flexibility becomes low when formed into a sheet shape, and if it is too thin, the effect of improving the thermal conductivity cannot be obtained sufficiently, so it is necessary to set it to an appropriate range, For example, the thickness is 0.5 to 20 μm, preferably 2 to 20 μm, more preferably 2 to 10 μm, and still more preferably 2 to 5 μm.

めっきの方法については公知のめっき方法を用いることができ、電解めっきでもよいし、無電解めっきでもよい。
本発明では、膨張黒鉛粉体(2)の粒径が0.6μm未満の場合には無電解めっきを、0.6μm以上の場合には電解めっきを用いることが好ましい。
例えば、無電解めっきの場合のめっき厚は2〜10μm程度、電解めっきの場合のめっき厚は2〜20μm程度とされる。
めっき工程に際しては、膨張黒鉛粉体(2)のめっき浴中での取り扱いを容易にするために、例えば、膨張黒鉛粉体(2)を該粉体の粒径よりも小さい目をもつネット袋に入れた状態で、めっき浴中に浸漬することにより行うことができる。
As a plating method, a known plating method can be used, and electrolytic plating or electroless plating may be used.
In the present invention, it is preferable to use electroless plating when the particle size of the expanded graphite powder (2) is less than 0.6 μm, and electrolytic plating when it is 0.6 μm or more.
For example, the plating thickness in the case of electroless plating is about 2 to 10 μm, and the plating thickness in the case of electrolytic plating is about 2 to 20 μm.
In the plating process, in order to facilitate handling of the expanded graphite powder (2) in the plating bath, for example, the expanded graphite powder (2) is a net bag having an eye smaller than the particle diameter of the powder. It can carry out by immersing in a plating bath in the state put into.

本発明においては、上記した金属めっきにおいて使用される水として還元水を用いることが好ましい。
還元水とは、負の酸化還元電位に処理されたアルカリ性の水のことを指し、純水に比べて水分子クラスターが小さく、優れた浸透力を有している。
そのため、還元水を用いることによって、めっき金属の分散性が高められ、めっき速度が速くなるとともに、表面にむらなく金属めっきが施された膨張黒鉛粉体が得られる。また、膨張黒鉛の層間にめっき金属を侵入させることも可能となる。
本発明において使用される還元水の酸化還元電位は、例えば−200〜−800mV、より好ましくは−600〜−800mVとされ、pHは7〜10の範囲とされる。
In the present invention, it is preferable to use reduced water as the water used in the above metal plating.
Reduced water refers to alkaline water that has been treated to a negative oxidation-reduction potential, has smaller water molecule clusters than pure water, and has excellent penetrating power.
Therefore, by using reduced water, the dispersibility of the plating metal is enhanced, the plating speed is increased, and an expanded graphite powder having a metal plating applied evenly on the surface is obtained. It is also possible to allow the plating metal to enter between the layers of expanded graphite.
The redox potential of the reducing water used in the present invention is, for example, -200 to -800 mV, more preferably -600 to -800 mV, and the pH is in the range of 7 to 10.

還元水の製法は特に限定されるものではないが、例えば以下の方法を例示することができる。
1.ガスバブリング法
窒素ガスや水素ガスのバブリングにより水中の酸素濃度を低下させ、酸化還元電位を低下させる
2.ヒドラジンの添加による方法
ヒドラジンを添加することにより、水中の酸素濃度を低下させ、酸化還元電位を低下させる。
3.電気分解による方法
(a)正負の波高値及び/又はデューティー比が非対称な高周波電圧を印加して水の電気分解を行い、酸化還元電位を低下させる。
(b)電極を1枚のグランド電極(カソード極)と、アノード極とカソード極が交互に変化する2枚のPtとTiからなる特殊形状電極(菱形網状電極又は六角形網状電極)から構成し、高周波電圧を印加して水の電気分解を行い、酸化還元電位を低下させる。
本発明においては、上記した方法がいずれも好適に使用できるが、最も好ましくは「3(b)」の方法が使用される。その理由は「3(b)」の方法を使用した場合が、最も水分子クラスターが小さくて浸透力に優れ、しかも不純物が極めて少ない還元水を得ることができるためである。
Although the manufacturing method of reduced water is not specifically limited, For example, the following methods can be illustrated.
1. Gas bubbling method Nitrogen gas or hydrogen gas bubbling reduces oxygen concentration in water and lowers redox potential
2. Method by addition of hydrazine By adding hydrazine, the oxygen concentration in water is lowered and the redox potential is lowered.
3. Method by electrolysis (a) Electrolysis of water is performed by applying a high-frequency voltage having positive and negative peak values and / or an asymmetric duty ratio to lower the oxidation-reduction potential.
(B) The electrode is composed of one ground electrode (cathode electrode) and two specially shaped electrodes (rhombus mesh electrode or hexagonal mesh electrode) made of Pt and Ti whose anode and cathode electrodes are alternately changed. Then, high-frequency voltage is applied to electrolyze water to lower the redox potential.
In the present invention, any of the methods described above can be suitably used, but the method “3 (b)” is most preferably used. The reason is that, when the method “3 (b)” is used, it is possible to obtain reduced water having the smallest water molecule cluster, excellent penetrating power, and very few impurities.

上記還元水には、クエン酸、酢酸等の弱酸を加えることができ、弱酸を加えた後の還元 水のpHは2〜6とされる。
弱酸を加えることによって、還元水の酸化還元電位が安定する。
A weak acid such as citric acid or acetic acid can be added to the reduced water, and the pH of the reduced water after adding the weak acid is 2-6.
By adding a weak acid, the redox potential of the reduced water is stabilized.

上記したように金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(3)は、通常の膨張黒鉛シートの製造工程の場合と同様に、ローラ(5)等を用いて圧延処理されることによりシート状に成形され、これによって本発明に係る膨張黒鉛シート(1)が完成する。
また、圧延処理に代えて、金型を用いた公知のプレス成形法を用いてシート状に成形することにより、本発明に係る膨張黒鉛シート(1)を得ることもできる。この方法によれば、圧延処理による方法に比べて、大掛かりな設備を必要としないことや、厚みを自由に変えられるというメリットがある。
As described above, the expanded graphite powder (3) subjected to metal plating is rolled into a sheet shape by using a roller (5) or the like in the same manner as in the manufacturing process of a normal expanded graphite sheet. The expanded graphite sheet (1) according to the present invention is thus completed.
Moreover, it can replace with a rolling process and can also obtain the expanded graphite sheet (1) which concerns on this invention by shape | molding into a sheet form using the well-known press molding method using a metal mold | die. According to this method, there is an advantage that a large-scale facility is not required and the thickness can be freely changed as compared with the method by rolling.

このようにして得られる本発明に係る膨張黒鉛シート(1)の厚みは、0.05〜2.0mm程度であり、密度(見掛け密度)は、めっき金属が銅で、めっき厚が3μmの場合、1.1〜2.2g/cm程度である。 The thickness of the expanded graphite sheet (1) according to the present invention thus obtained is about 0.05 to 2.0 mm, and the density (apparent density) is when the plating metal is copper and the plating thickness is 3 μm. 1.1 to 2.2 g / cm 3 .

上記方法により得られる本発明に係る膨張黒鉛シート(1)は、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体が圧延処理によってシート状に成形されているので、膨張黒鉛粉体の表面のめっき金属を介しての熱伝導が生じることとなる。
そのため、面方向だけでなく厚み方向にも優れた熱伝導性を発揮し得るシートとなり、電子・電気機器の内部で発生する熱を効率良く放散するための放熱シートとして好適に利用できる。
In the expanded graphite sheet (1) according to the present invention obtained by the above method, the surface of the expanded graphite powder is plated because the expanded graphite powder whose surface is metal-plated is formed into a sheet by rolling treatment. Heat conduction through the metal occurs.
Therefore, it becomes a sheet that can exhibit excellent thermal conductivity not only in the surface direction but also in the thickness direction, and can be suitably used as a heat dissipation sheet for efficiently radiating the heat generated inside the electronic / electric device.

図2は、本発明に係る膨張黒鉛シートの製造工程の第二実施形態を模式的に示した図である。
この第二実施形態において、本発明に係る膨張黒鉛シート(1)は、膨張黒鉛粉体(2)の表面に金属めっきを施すことにより膨張黒鉛粉体(2)の表面を覆うように金属皮膜(3)を形成した後、該金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)をめっきが施されていない膨張黒鉛粉体(2)と混合し、この混合物(6)を圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形することにより製造される。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a second embodiment of a process for producing an expanded graphite sheet according to the present invention.
In this second embodiment, the expanded graphite sheet (1) according to the present invention has a metal film so as to cover the surface of the expanded graphite powder (2) by performing metal plating on the surface of the expanded graphite powder (2). After forming (3), the expanded graphite powder (4) plated with the metal is mixed with the expanded graphite powder (2) not plated, and the mixture (6) is rolled or pressed. It is manufactured by molding into a sheet by molding.

この図2の製造工程が上述した図1の製造工程と異なる点は、図1の製造工程では、金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)を単独で圧延処理又はプレス成形によりシート状に成形するのに対して、図2の製造工程では、金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)をめっきが施されていない膨張黒鉛粉体(2)と混合し、この混合物(6)を圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形する点であり、その他の点(必須構成だけでなく任意構成についても)は同じである。   The manufacturing process of FIG. 2 differs from the manufacturing process of FIG. 1 described above in the manufacturing process of FIG. 1 in that the expanded graphite powder (4) that has been subjected to metal plating is singly rolled or pressed into a sheet form. 2, the expanded graphite powder (4) plated with metal is mixed with the expanded graphite powder (2) not plated, and this mixture (6 ) Is formed into a sheet by rolling or press forming, and the other points (not only for the essential structure but also for the optional structure) are the same.

金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)と、めっきが施されていない膨張黒鉛粉体(2)との混合比率は、1:1〜1:2(重量比)とすることが好ましい。
その理由は、金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)の比率が低すぎると熱伝導率の改善効果が充分に得られず、高すぎるとシート状に成形した時に可撓性が低くなるためである。
The mixing ratio of the expanded graphite powder (4) subjected to metal plating and the expanded graphite powder (2) not subjected to plating is preferably 1: 1 to 1: 2 (weight ratio). .
The reason is that if the ratio of the expanded graphite powder (4) subjected to metal plating is too low, the effect of improving the thermal conductivity cannot be sufficiently obtained, and if it is too high, the flexibility is low when molded into a sheet shape. It is to become.

図2に示した製造工程により得られる本発明に係る膨張黒鉛シート(1)も、図1に示した製造工程により得られるシートと同様に、膨張黒鉛粉体の表面のめっき金属を介しての熱伝導が生じ、面方向だけでなく厚み方向にも優れた熱伝導性を発揮し得るシートとなり、電子・電気機器において発生する熱を効率良く放散するための放熱シートとして好適に利用できる。
またこれに加えて、金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)と、めっきが施されていない膨張黒鉛粉体(2)との混合比率を調整することによって、最終的に得られるシートの物性(熱伝導率、可撓性、強度等)を調整することができるので、使用用途に最適な特性をもつシートを得ることが可能となる。
The expanded graphite sheet (1) according to the present invention obtained by the manufacturing process shown in FIG. 2 is also similar to the sheet obtained by the manufacturing process shown in FIG. 1 through the plated metal on the surface of the expanded graphite powder. Thermal conduction occurs and the sheet can exhibit excellent thermal conductivity not only in the plane direction but also in the thickness direction, and can be suitably used as a heat dissipation sheet for efficiently radiating heat generated in electronic and electrical equipment.
In addition to this, the sheet finally obtained by adjusting the mixing ratio of the expanded graphite powder (4) subjected to metal plating and the expanded graphite powder (2) not subjected to plating. Since the physical properties (thermal conductivity, flexibility, strength, etc.) of the sheet can be adjusted, it is possible to obtain a sheet having characteristics optimal for the intended use.

図3は、本発明に係る膨張黒鉛シートの製造工程の第三実施形態を模式的に示した図である。
この第三実施形態において、本発明に係る膨張黒鉛シート(1)は、膨張黒鉛粉体(2)の表面に金属めっきを施すことにより膨張黒鉛粉体(2)の表面を覆うように金属皮膜(3)を形成した後、該金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)をめっきが施されていない膨張黒鉛粉体(2)及びナノカーボン(7)と混合し、この混合物(8)を圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形することにより製造される。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a third embodiment of a process for producing an expanded graphite sheet according to the present invention.
In this third embodiment, the expanded graphite sheet (1) according to the present invention has a metal film so as to cover the surface of the expanded graphite powder (2) by performing metal plating on the surface of the expanded graphite powder (2). After forming (3), the expanded graphite powder (4) subjected to the metal plating is mixed with the expanded graphite powder (2) and nanocarbon (7) not subjected to plating, and this mixture (8 ) Is formed into a sheet by rolling or press forming.

この図3の製造工程が上述した図1の製造工程と異なる点は、図1の製造工程では、金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)を単独で圧延処理又はプレス成形によりシート状に成形するのに対して、図3の製造工程では、金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)をめっきが施されていない膨張黒鉛粉体(2)及びナノカーボン(7)と混合し、この混合物(8)を圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形する点であり、その他の点(必須構成だけでなく任意構成についても)は同じである。   The manufacturing process of FIG. 3 differs from the manufacturing process of FIG. 1 described above in the manufacturing process of FIG. 1 in that the expanded graphite powder (4) subjected to metal plating is formed into a sheet by rolling or press molding alone. 3, the expanded graphite powder (4) subjected to metal plating is mixed with the expanded graphite powder (2) and nanocarbon (7) not subjected to plating in the manufacturing process of FIG. The mixture (8) is formed into a sheet shape by rolling or press molding, and the other points (not only the essential configuration but also the optional configuration) are the same.

ナノメートルオーダという極めて粒径の小さいナノカーボンを配合することによって、得られる膨張黒鉛シートの熱伝導性(特に厚み方向の熱伝導性)を向上させることができる。   By blending nanocarbon having a very small particle diameter of nanometer order, the thermal conductivity (particularly thermal conductivity in the thickness direction) of the obtained expanded graphite sheet can be improved.

本発明においては、上記した3種類の製造方法(図1、図2、図3参照)において、金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)として、2種類以上の異なる種類の金属めっき(例えば、アルミニウムめっきと銅めっき、アルミニウムめっきと錫めっき、銅めっきと錫めっき、ニッケルめっきと錫めっき、ニッケルめっきと銅めっき等)が施された膨張黒鉛粉体(4)の混合物を用いることもできる。
このように、金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)として、2種類以上の異なる種類の金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)の混合物を用いることにより、最終的に得られるシートの物性(熱伝導率、可撓性、強度等)を、より細かい範囲で調整することが可能となる。
In the present invention, two or more different types of metal plating (4) are used as the expanded graphite powder (4) subjected to metal plating in the above-described three types of manufacturing methods (see FIGS. 1, 2, and 3). For example, a mixture of expanded graphite powder (4) subjected to aluminum plating and copper plating, aluminum plating and tin plating, copper plating and tin plating, nickel plating and tin plating, nickel plating and copper plating, or the like may be used. it can.
As described above, the expanded graphite powder (4) subjected to metal plating is finally obtained by using a mixture of expanded graphite powder (4) subjected to two or more different types of metal plating. The physical properties (thermal conductivity, flexibility, strength, etc.) of the obtained sheet can be adjusted in a finer range.

図4は、本発明に係る膨張黒鉛シートの製造工程の第四実施形態を模式的に示した図である。
この第四実施形態において、本発明に係る膨張黒鉛シート(1)は、膨張黒鉛粉体(2)の表面に金属めっきを施すことにより膨張黒鉛粉体(2)の表面を覆うように金属皮膜(3)を形成し、その後、この金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)を、めっきが施されていない膨張黒鉛粉体(2)と共に圧延処理又はプレス成形することにより、両者を積層一体化してシート状に成形することにより製造される。
ここで、膨張黒鉛粉体(2)、金属皮膜(3)、膨張黒鉛粉体(4)については、第一実施形態において説明したものと同じ構成(必須構成だけでなく任意構成についても)が採用されるため、説明を省略する。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a fourth embodiment of a process for producing an expanded graphite sheet according to the present invention.
In this fourth embodiment, the expanded graphite sheet (1) according to the present invention has a metal film so as to cover the surface of the expanded graphite powder (2) by performing metal plating on the surface of the expanded graphite powder (2). (3) is formed, and then the expanded graphite powder (4) plated with this metal is rolled or pressed together with the expanded graphite powder (2) not plated. It is manufactured by stacking and forming into a sheet.
Here, the expanded graphite powder (2), the metal film (3), and the expanded graphite powder (4) have the same configuration as described in the first embodiment (not only the essential configuration but also the optional configuration). Since it is adopted, the description is omitted.

第四実施形態の膨張黒鉛シート(1)において、金属めっきが施された膨張黒鉛粉体(4)からなる層(9)は、めっきが施されていない膨張黒鉛粉体(2)からなる層(10)の一方の面側のみに設けてもよいし、両方の面側に設けてもよい。図示例では、両方の面側に設けた例が示されている。この場合の積層シートの厚みは、0.1〜0.2mm程度となる。   In the expanded graphite sheet (1) of the fourth embodiment, the layer (9) made of expanded graphite powder (4) plated with metal is a layer made of expanded graphite powder (2) not plated. It may be provided only on one side of (10), or may be provided on both sides. In the example of illustration, the example provided in both the surface sides is shown. In this case, the thickness of the laminated sheet is about 0.1 to 0.2 mm.

両方の面側に設ける場合、表面側と裏面側に設けられる層(9)におけるめっき金属の種類を異ならせることが好ましい。
表面側と裏面側のめっき金属の組み合わせは特に限定されず、上述した種類のめっき金属を任意に組み合わせることができる。具体例としては、銅とアルミニウム、銅とニッケル、銅と錫、銅とコバルト、アルミニウムとニッケル等の組み合わせが挙げられる。
When providing in both the surface sides, it is preferable to differ in the kind of plating metal in the layer (9) provided in the surface side and a back surface side.
The combination of the plating metal on the front surface side and the back surface side is not particularly limited, and the above-described types of plating metals can be arbitrarily combined. Specific examples include combinations of copper and aluminum, copper and nickel, copper and tin, copper and cobalt, aluminum and nickel, and the like.

第四実施形態において、上記したような表面側と裏面側に設けられる層(9)におけるめっき金属の種類を異ならせた(例えば、アルミニウムめっきと銅めっき)膨張黒鉛シート(1)は、図5に示す如く渦巻状に巻回して電解液が蓄えられた槽(11)に浸漬させることによって、リチウム電池の電極やキャパシタとしての利用が可能である。   In the fourth embodiment, the expanded graphite sheet (1) in which the type of plating metal in the layer (9) provided on the front surface side and the back surface side as described above is different (for example, aluminum plating and copper plating) is shown in FIG. As shown in Fig. 5, the electrode can be used as an electrode or a capacitor of a lithium battery by being wound in a spiral shape and immersed in a tank (11) in which an electrolytic solution is stored.

本発明においては、上記した全ての実施形態において、膨張黒鉛粉体(2)として、粒径の異なる複数種類の膨張黒鉛粉体の混合物からなるものを使用することができる。
具体的には、例えば、粒径10μm以下の超微粉末と、粒径150μm以上の通常粉体との混合物を用いることができる。
膨張黒鉛粉体として、粒径の異なる複数種類の粉体の混合物を用いることによって、厚み方向の熱伝導性を高めることができるとともに、得られたシートからパッキンやガスケット等のシール部材を形成した場合に良好なシール性が発揮される。
In the present invention, in all the above-described embodiments, the expanded graphite powder (2) can be made of a mixture of a plurality of types of expanded graphite powder having different particle diameters.
Specifically, for example, a mixture of an ultrafine powder having a particle size of 10 μm or less and a normal powder having a particle size of 150 μm or more can be used.
By using a mixture of multiple types of powders with different particle diameters as expanded graphite powder, the thermal conductivity in the thickness direction can be increased, and sealing members such as packings and gaskets were formed from the obtained sheets. In this case, good sealing performance is exhibited.

更に、本発明においては、上記した全ての実施形態において、圧延処理又はプレス成形によりシート状に成形された膨張黒鉛シートの少なくとも一方側の面(好ましくは表裏両面)の全体を被覆するように金属めっき層を形成することができる。
めっき層の厚さは、2〜20μm程度とすることが好ましい。
めっきされる金属の種類としては、膨張黒鉛粉体に施された金属めっきと同じ種類の金属めっきを施すことが好ましく、アルミニウム、錫、銅、ニッケル、コバルト等を例示することができる。
表裏面にめっきを施す場合、表面と裏面で同じ種類の金属めっきを施すこともできるし、異なる種類の金属めっきを施すこともできる。
本発明に係る膨張黒鉛シートでは、金属めっきが施された膨張黒鉛粉体を用いるために、成形後において膨張黒鉛間の界面で剥れが生じ易くなるおそれがあるが、このように金属めっき層を形成することにより、剥れを防いでシートの強度を高めることができるとともに、シート表面から膨張黒鉛粉が落ちるのを防ぐことも可能となる。
Further, in the present invention, in all the above-described embodiments, the metal is coated so as to cover the entire surface (preferably both the front and back surfaces) of at least one side of the expanded graphite sheet formed into a sheet shape by rolling or press molding. A plating layer can be formed.
The thickness of the plating layer is preferably about 2 to 20 μm.
As the type of metal to be plated, it is preferable to perform the same type of metal plating as that applied to the expanded graphite powder, and examples thereof include aluminum, tin, copper, nickel, and cobalt.
When plating on the front and back surfaces, the same type of metal plating can be applied on the front and back surfaces, or different types of metal plating can be applied.
In the expanded graphite sheet according to the present invention, since the expanded graphite powder subjected to metal plating is used, there is a possibility that peeling is likely to occur at the interface between the expanded graphite after molding. By forming the sheet, it is possible to prevent peeling and increase the strength of the sheet, and it is also possible to prevent the expanded graphite powder from falling from the sheet surface.

以上説明した本発明に係る膨張黒鉛シートは、上述した如く放熱シート、リチウムイオン電池の電極、キャパシタとして用いられる他、その放熱特性を利用して、ヒートシンク、パッキン、ガスケットに成形して用いることができる。また、多層基板内に介在されるシートとしての利用も可能である。更に、電磁波遮断用シートとしての利用も可能である。   The expanded graphite sheet according to the present invention described above can be used as a heat dissipation sheet, an electrode of a lithium ion battery, a capacitor as described above, or can be used after being molded into a heat sink, packing, or gasket using its heat dissipation characteristics. it can. Further, it can be used as a sheet interposed in a multilayer substrate. Further, it can be used as an electromagnetic wave shielding sheet.

以下、本発明に係る膨張黒鉛シートの実施例及び比較例を示すことにより、本発明の効果をより明確なものとする。但し、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the effect of the present invention will be made clearer by showing Examples and Comparative Examples of the expanded graphite sheet according to the present invention. However, the present invention is not limited to the following examples.

1.サンプルの作成
(実施例1)
図1に示す製造工程において、常法により得られた膨張黒鉛粉体(発泡倍率250倍)に、銅の電解めっきを約3μmの厚さで施し、これをローラにより圧延することによって、厚さ0.25mm、密度1.35g/cmの膨張黒鉛シートを得た。
(実施例2)
図2に示す製造工程において、実施例1と同じ方法により得られた膨張黒鉛粉体と、該粉体に銅の電解めっきを約3μmの厚さで施した粉体を1:1の比率(重量比)で混合した混合物をローラにより圧延することによって、厚さ0.25mm、密度1.25g/cmの膨張黒鉛シートを得た。
1. Sample preparation (Example 1)
In the manufacturing process shown in FIG. 1, the expanded graphite powder (foaming ratio: 250 times) obtained by a conventional method is subjected to copper electroplating to a thickness of about 3 μm, and this is rolled with a roller to obtain a thickness. An expanded graphite sheet having a density of 0.25 mm and a density of 1.35 g / cm 3 was obtained.
(Example 2)
In the production process shown in FIG. 2, the expanded graphite powder obtained by the same method as in Example 1 and the powder obtained by applying copper electroplating to the powder to a thickness of about 3 μm in a ratio of 1: 1 ( The mixture mixed at a weight ratio) was rolled with a roller to obtain an expanded graphite sheet having a thickness of 0.25 mm and a density of 1.25 g / cm 3 .

(比較例)
実施例1と同じ方法により得られた膨張黒鉛粉体を、単独でそのままローラにより圧延することによって、厚さ0.25mm、密度1.0g/cmの膨張黒鉛シートを得た。
(Comparative example)
The expanded graphite powder obtained by the same method as in Example 1 was rolled by itself with a roller to obtain an expanded graphite sheet having a thickness of 0.25 mm and a density of 1.0 g / cm 3 .

2.特性評価
上記実施例1,2及び比較例で得られたシートについて、熱伝導率(面方向及び厚さ方向)を測定した。測定方法はμフラッシュ法を用いた。
結果を表1に示す。
2. Characteristic evaluation About the sheet | seat obtained by the said Examples 1, 2 and the comparative example, thermal conductivity (surface direction and thickness direction) was measured. The μ flash method was used as the measurement method.
The results are shown in Table 1.

Figure 2006298718
Figure 2006298718

表1に示すように、実施例のサンプルは比較例のサンプルに比べて、厚み方向の熱伝導率が約10倍に向上した。
この結果から、本発明に係る膨張黒鉛シートは、厚み方向の熱伝導率が従来のシートに比べて格段に優れていることが確認された。
As shown in Table 1, the thermal conductivity in the thickness direction of the sample of the example was improved about 10 times compared to the sample of the comparative example.
From this result, it was confirmed that the expanded graphite sheet according to the present invention has much superior thermal conductivity in the thickness direction as compared with the conventional sheet.

本発明に係る膨張黒鉛シートは、各種電子・電気機器の内部に組み込まれている放熱部品から発生する熱を効率良く放散するための放熱シートとして特に好適に用いられる他、電磁波遮断用シート、多層基板、ヒートシンク、パッキンやガスケット等のシール部材、リチウムイオン電池の電極、キャパシタ等に用いることができる。   The expanded graphite sheet according to the present invention is particularly preferably used as a heat radiating sheet for efficiently radiating heat generated from heat radiating components incorporated in various electronic and electrical devices, as well as an electromagnetic wave shielding sheet, multilayer It can be used for substrates, heat sinks, sealing members such as packings and gaskets, electrodes of lithium ion batteries, capacitors, and the like.

本発明に係る膨張黒鉛シートの製造工程の第一実施形態を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically 1st embodiment of the manufacturing process of the expanded graphite sheet which concerns on this invention. 本発明に係る膨張黒鉛シートの製造工程の第二実施形態を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically 2nd embodiment of the manufacturing process of the expanded graphite sheet which concerns on this invention. 本発明に係る膨張黒鉛シートの製造工程の第三実施形態を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically 3rd embodiment of the manufacturing process of the expanded graphite sheet which concerns on this invention. 本発明に係る膨張黒鉛シートの製造工程の第四実施形態を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically 4th embodiment of the manufacturing process of the expanded graphite sheet which concerns on this invention. 第四実施形態の膨張黒鉛シートをリチウム電池の電極やキャパシタとして利用する場合の形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the form in the case of utilizing the expanded graphite sheet of 4th embodiment as an electrode or a capacitor of a lithium battery.

符号の説明Explanation of symbols

1 膨張黒鉛シート
2 膨張黒鉛粉体
3 金属めっき被膜
4 金属めっきが施された膨張黒鉛粉体
5 ローラ(圧延ローラ)
6 金属めっきが施された膨張黒鉛粉体と、めっきが施されていない膨張黒鉛粉体の混合物
7 ナノカーボン
8 金属めっきが施された膨張黒鉛粉体と、めっきが施されていない膨張黒鉛粉体と、ナノカーボンの混合物
9 金属めっきが施された膨張黒鉛粉体からなる層
10 金属めっきが施されていない膨張黒鉛粉体からなる層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Expanded graphite sheet 2 Expanded graphite powder 3 Metal plating film 4 Expanded graphite powder 5 with metal plating Roller (rolling roller)
6 Mixture of expanded graphite powder subjected to metal plating and expanded graphite powder not subjected to plating 7 Nanocarbon 8 Expanded graphite powder subjected to metal plating and expanded graphite powder not subjected to plating A body and a mixture of nanocarbons 9 A layer made of expanded graphite powder subjected to metal plating 10 A layer made of expanded graphite powder not subjected to metal plating

Claims (22)

表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体が、圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形されてなることを特徴とする膨張黒鉛シート。   An expanded graphite sheet, wherein an expanded graphite powder having a surface plated with metal is formed into a sheet by rolling or press molding. 膨張黒鉛粉体と、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体との混合物が、圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形されてなることを特徴とする膨張黒鉛シート。   An expanded graphite sheet, wherein a mixture of expanded graphite powder and expanded graphite powder having a surface plated with metal is formed into a sheet by rolling or press molding. 膨張黒鉛粉体と、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体と、ナノカーボンの混合物が、圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形されてなることを特徴とする膨張黒鉛シート。   An expanded graphite sheet, wherein a mixture of expanded graphite powder, expanded graphite powder having a surface plated with metal, and nanocarbon is formed into a sheet by rolling or press molding. 前記金属めっきが、アルミニウム、錫、銅、ニッケル、コバルトのいずれかの金属めっきであることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の膨張黒鉛シート。   The expanded graphite sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal plating is any one of aluminum, tin, copper, nickel, and cobalt. 前記金属めっきの厚みが、2〜20μmであることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の膨張黒鉛シート。   The expanded graphite sheet according to claim 1, wherein the metal plating has a thickness of 2 to 20 μm. 膨張黒鉛粉体からなる層と、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体からなる層が、圧延処理又はプレス成形により積層一体化されてシート状に成形されてなることを特徴とする膨張黒鉛シート。   An expansion characterized in that a layer made of expanded graphite powder and a layer made of expanded graphite powder with metal plating on the surface are laminated and integrated into one another by rolling or pressing. Graphite sheet. 表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体からなる層が、膨張黒鉛粉体からなる層の表裏両面に積層されてなることを特徴とする請求項6記載の膨張黒鉛シート。   7. The expanded graphite sheet according to claim 6, wherein a layer made of expanded graphite powder having a surface plated with metal is laminated on both front and back surfaces of the layer made of expanded graphite powder. 表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体からなる層におけるめっき金属の種類が、膨張黒鉛粉体からなる層の表面と裏面とで異なっていることを特徴とする請求項7記載の膨張黒鉛シート。   8. The expanded graphite according to claim 7, wherein the type of plated metal in the layer made of expanded graphite powder having a metal plating on the surface thereof is different between the front surface and the back surface of the layer made of expanded graphite powder. Sheet. 前記膨張黒鉛粉体が、粒径の異なる複数種類の粉体の混合物からなることを特徴とする請求項1乃至8いずれかに記載の膨張黒鉛シート。   The expanded graphite sheet according to any one of claims 1 to 8, wherein the expanded graphite powder is composed of a mixture of a plurality of types of powders having different particle diameters. 前記シート状に成形された膨張黒鉛シートの表面及び/又は裏面を被覆するように金属めっき層が形成されていることを特徴とする請求項1乃至9いずれかに記載の膨張黒鉛シート。   The expanded graphite sheet according to any one of claims 1 to 9, wherein a metal plating layer is formed so as to cover a surface and / or a back surface of the expanded graphite sheet formed into the sheet shape. 表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体が、還元水を用いた金属めっきにより製造されてなることを特徴とする請求項1乃至10いずれかに記載の膨張黒鉛シート。   The expanded graphite sheet according to any one of claims 1 to 10, wherein the expanded graphite powder having a surface plated with metal is produced by metal plating using reduced water. 膨張黒鉛粉体の表面に金属めっきを施した後、該金属めっきが施された膨張黒鉛粉体を圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形することを特徴とする膨張黒鉛シートの製造方法。   A method for producing an expanded graphite sheet, comprising: subjecting the surface of expanded graphite powder to metal plating, and then forming the expanded graphite powder subjected to metal plating into a sheet by rolling or press forming. 膨張黒鉛粉体の表面に金属めっきを施した後、該金属めっきが施された膨張黒鉛粉体をめっきが施されていない膨張黒鉛粉体と混合し、該混合物を圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形することを特徴とする膨張黒鉛シートの製造方法。   After the surface of the expanded graphite powder is subjected to metal plating, the expanded graphite powder that has been subjected to metal plating is mixed with the expanded graphite powder that has not been plated, and the mixture is rolled or pressed to form a sheet. A method for producing an expanded graphite sheet, which is formed into a shape. 膨張黒鉛粉体の表面に金属めっきを施した後、該金属めっきが施された膨張黒鉛粉体をめっきが施されていない膨張黒鉛粉体及びナノカーボンと混合し、該混合物を圧延処理又はプレス成形によってシート状に成形することを特徴とする膨張黒鉛シートの製造方法。   After the surface of the expanded graphite powder is subjected to metal plating, the expanded graphite powder subjected to the metal plating is mixed with the expanded graphite powder not subjected to plating and nanocarbon, and the mixture is rolled or pressed. A method for producing an expanded graphite sheet, which is formed into a sheet by molding. 前記金属めっきが、アルミニウム、錫、銅、ニッケル、コバルトのいずれかの金属めっきであることを特徴とする請求項12乃至14いずれかに記載の膨張黒鉛シートの製造方法。   The method for producing an expanded graphite sheet according to any one of claims 12 to 14, wherein the metal plating is any one of aluminum, tin, copper, nickel, and cobalt. 前記金属めっきの厚みが、2〜20μmであることを特徴とする請求項12乃至15いずれかに記載の膨張黒鉛シートの製造方法。   The method for producing an expanded graphite sheet according to any one of claims 12 to 15, wherein the metal plating has a thickness of 2 to 20 µm. 膨張黒鉛粉体と、表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体を、層状に重ねて圧延処理又はプレス成形により一体化してシート状に成形することを特徴とする膨張黒鉛シートの製造方法。   A method for producing an expanded graphite sheet, comprising: expanding graphite powder and expanded graphite powder having a surface plated with metal, layered and integrated by rolling or press forming to form a sheet. 表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体からなる層を、膨張黒鉛粉体からなる層の表裏両面に積層することを特徴とする請求項17記載の膨張黒鉛シートの製造方法。   18. The method for producing an expanded graphite sheet according to claim 17, wherein a layer made of expanded graphite powder having a surface plated with metal is laminated on both front and back surfaces of the layer made of expanded graphite powder. 表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体からなる層におけるめっき金属の種類が、膨張黒鉛粉体からなる層の表面と裏面とで異なっていることを特徴とする請求項18記載の膨張黒鉛シートの製造方法。   19. The expanded graphite according to claim 18, wherein the type of plated metal in the layer made of expanded graphite powder having a surface plated with metal is different between the front surface and the back surface of the layer made of expanded graphite powder. Sheet manufacturing method. 前記膨張黒鉛粉体が、粒径の異なる複数種類の粉体の混合物からなることを特徴とする請求項12乃至19いずれかに記載の膨張黒鉛シートの製造方法。   20. The method for producing an expanded graphite sheet according to any one of claims 12 to 19, wherein the expanded graphite powder is composed of a mixture of a plurality of types of powders having different particle diameters. 前記シート状に成形された膨張黒鉛シートの表面及び/又は裏面を被覆するように金属めっきを施すことを特徴とする請求項12乃至20いずれかに記載の膨張黒鉛シート。   The expanded graphite sheet according to any one of claims 12 to 20, wherein metal plating is performed so as to cover a surface and / or a back surface of the expanded graphite sheet formed into the sheet shape. 表面に金属めっきが施された膨張黒鉛粉体を、還元水を用いた金属めっきにより製造することを特徴とする請求項12乃至21いずれかに記載の膨張黒鉛シートの製造方法。
The method for producing an expanded graphite sheet according to any one of claims 12 to 21, wherein the expanded graphite powder having a surface plated with metal is manufactured by metal plating using reduced water.
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